JP5356944B2 - Optical fiber connecting component and optical module using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバを、発光素子や受光素子などが基板上に設けられた光電変換モジュールに機械的、光学的に接続するための光ファイバ接続部品及びそれを用いた光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical fiber connecting component for mechanically and optically connecting an optical fiber to a photoelectric conversion module in which a light emitting element, a light receiving element and the like are provided on a substrate, and an optical module using the same. .
近年、コンピュータや液晶ディスプレイなどの機器間などにおいて、大容量の写真や動画などを高速に伝送するために、大容量のデジタル信号を高速に伝送させる技術が普及している。大容量のデジタル信号を高速に伝送すべく、近年では、コンピュータ、液晶ディスプレイ、ビデオカメラ、データレコーダーなどの機器間の伝送路として光ファイバを用いる光インターコネクション方式の開発が進められている。 2. Description of the Related Art In recent years, a technique for transmitting a large-capacity digital signal at high speed has become widespread in order to transmit a large-capacity photograph or video at high speed between devices such as computers and liquid crystal displays. In recent years, development of an optical interconnection method using an optical fiber as a transmission path between devices such as a computer, a liquid crystal display, a video camera, and a data recorder has been advanced in order to transmit a large-capacity digital signal at high speed.
光インターコネクション方式としては、例えば、光ファイバと信号線(メタル線)とを有する複合ケーブルの端部に、光電変換モジュールを内部に含むコネクタを接続してなる光ケーブルによって機器間を接続する方式が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 As an optical interconnection system, for example, there is a system in which devices are connected by an optical cable in which a connector including a photoelectric conversion module is connected to an end portion of a composite cable having an optical fiber and a signal line (metal line). Used (see, for example, Patent Document 1).
このような光ケーブルにおいて、複合ケーブルとコネクタとの接続部分では、複合ケーブル内の光ファイバの端面が、光電変換モジュール内の基板上に設けられた発光素子や受光素子などの光素子に、光ファイバ接続部品を介して接続される(例えば、特許文献2参照)。 In such an optical cable, at the connection portion between the composite cable and the connector, the end face of the optical fiber in the composite cable is connected to an optical element such as a light emitting element or a light receiving element provided on a substrate in the photoelectric conversion module. They are connected via connecting parts (for example, see Patent Document 2).
従来、光ファイバとしては、例えば、図24(a),(b)に示すように、コア240、クラッド241の周囲にヤング率10MPa以下の低ヤング率層(内側被覆層)242、ヤング率100MPa以上の高ヤング率層(外側被覆層)243を被覆した単心光ファイバ244やその単心光ファイバ244を一列に(並列に)複数本配列後、ヤング率100MPa以上の高ヤング率層(被覆層)245にて被覆した複数心光ファイバ(テープ状光ファイバ)246が用いられる。
Conventionally, as an optical fiber, for example, as shown in FIGS. 24A and 24B, a low Young's modulus layer (inner coating layer) 242 having a Young's modulus of 10 MPa or less around a
単心光ファイバ244、又は、複数心光ファイバ246は、端末部をフェルール(光ファイバ接続部品)と接合してコネクタ化され、コネクタの先端を光素子や他の光ファイバと光接続させる光モジュールに用いられる。
The single-core
従来の光ファイバをコネクタ化する場合、光ファイバをフェルールに挿入する。図25に示すように、通常のフェルール250は、該フェルール250の一端側に設けられ、単心光ファイバ244の被覆層を含む外径より大きい内径を有する光ファイバ挿入穴251と、単心光ファイバ244のクラッド241の外径程度(クラッド241の外径より若干大きい程度)の内径を有し、フェルールの他端部252の端面にて光を入出射する光入出射穴253とが連通して設けられている。この光ファイバ挿入穴251と光入出射穴253は同心である。
When a conventional optical fiber is made into a connector, the optical fiber is inserted into a ferrule. As shown in FIG. 25, an
図25のフェルール250に単心光ファイバ244を接合したものを図26に示す。フェルール250内部は、被覆(図24(a)の低ヤング率層242と高ヤング率層243)を除去したコア240とクラッド241とからなる光ファイバをフェルール250の他端部252に設けられた光入出射穴253に入れた後、接着材260で固定される。その後、フェルール250の光入出射端面261を研磨する。なお、フェルール250の形状としては、図25等で示したような円形状以外に四角形状の場合もある。
FIG. 26 shows a
複数心光ファイバ246の場合も同様であり、複数心光ファイバ246を一括被覆している高ヤング率層245を除去し、単心分離後に、単心光ファイバ244の本数分の穴開け加工がされているフェルール内部に挿入し、図26と同様に端末処理を行う。
The same applies to the case of the multi-core
しかしながら、被覆を除去した単心光ファイバ244を挿入するフェルール250の光入出射穴253は、その内径が被覆を除去した光ファイバの外径(クラッドの外径)より大きいために図27に示すようにフェルール250の光入出射端面261に面した光入出射穴253の開口に対して光ファイバの端面の位置が挿入するごとに一定とならず、バラツキが生じてしまうという危惧があった。そのため、高精度に光ファイバ(コア、クラッド)の端面を配置するのには煩雑で手間な作業を要していた。すなわち、製品の再現性が悪いという問題があった。
However, the light incident /
そこで、本発明の目的は、フェルールの一端面の所定位置に光ファイバの端面を容易、かつ再現性良く配置することができる光ファイバ接続部品及びそれを用いた光モジュールを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical fiber connecting component capable of easily and reproducibly arranging an end face of an optical fiber at a predetermined position on one end face of a ferrule, and an optical module using the same.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、フェルールと、前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入したテープ状光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴と、を備える光ファイバ接続部品であって、前記ガイド穴は、前記フェルールの一端側に形成され、前記テープ状光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための断面四角形状の光入出射穴と、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、からなり、前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記テープ状光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように形状が変化しており、且つその内面の前記テープ状光ファイバの挿入方向に対する傾斜角が周方向で異なっており、前記光ファイバ挿入穴の中心位置は、前記光入出射穴の中心位置から前記テープ状光ファイバの厚さ方向と幅方向とにずれていることを特徴とするテープ状光ファイバ用の光ファイバ接続部品である。 The present invention was devised to achieve the above object, and is formed of a ferrule and a tape-like light inserted from one end side of the ferrule, which is formed so as to penetrate from one end side to the other end surface of the ferrule. an optical fiber connection component including a guide hole for guiding the fiber to the end face of the other end of the ferrule, wherein the guide hole is formed at one end of said ferrule, said tape-shaped optical fibers of the ferrule An optical fiber insertion hole to be inserted into the inside, and a cross section formed on the other end side of the ferrule and having an inner diameter smaller than that of the optical fiber insertion hole, for allowing light to enter and exit at the end face on the other end side of the ferrule a square-shaped light incident and exit holes, is disposed between the optical fiber insertion hole and the optical input and output holes, toward the light incident and exit holes, whose inner diameter gradually The shape change hole includes a shape change hole that allows the optical fiber insertion hole and the light incident / exit hole to communicate with each other, and the shape change hole has a center axis of the light incident / exit hole. It is changing the shape so as to be positioned displaced in a direction to restrain the tape-shaped optical fiber with respect to the central axis of the fiber insertion hole, and the inclination angle of the circumferential respect to the insertion direction of the tape-shaped optical fibers of the inner surface The tape-shaped light is characterized in that the center position of the optical fiber insertion hole is different from the center position of the light incident / exit hole in the thickness direction and the width direction of the tape-shaped optical fiber. It is an optical fiber connection component for a fiber.
前記光ファイバ挿入穴は、挿入される前記テープ状光ファイバを垂直にガイドする垂直面と、前記垂直面に対向する面であって、前記光入出射穴から前記フェルールの一端側かけて円弧状に形成された円弧面と、を有していてもよい。 The optical fiber insertion hole is a vertical surface that guides the tape-shaped optical fiber to be inserted vertically, and a surface that faces the vertical surface, and is arcuate from the light incident / exit hole to one end of the ferrule. an arc surface formed on, may have.
前記ガイド穴は、前記テープ状光ファイバの挿入方向に対して垂直な方向の断面が矩形状からなっていてもよい。 The guide hole, the direction of the cross section perpendicular to the insertion direction of the tape-shaped optical fiber may be made of rectangular shape.
前記フェルールは、前記他端側の端面に一体形成されたレンズを有していてもよい。 The ferrule may have a lens integrally formed on the end surface on the other end side.
前記フェルールは、UV光を透過する材料で形成されていてもよい。 The ferrule may be formed of a material that transmits UV light.
前記フェルールは、前記他端側の端面において基板と接合するための穴又はピンが形成されていてもよい。 The ferrule may be formed with a hole or a pin for joining to the substrate on the end face on the other end side.
前記フェルールは、前記ガイド穴が複数形成されていてもよい。 The ferrule may have a plurality of the guide holes.
前記テープ状光ファイバは、前記フェルールの前記他端側に位置する先端の被覆層が除去されていると共にその先端で前記テープ状光ファイバを構成する各光ファイバが分離されており、前記テープ状光ファイバの各コアの位置が1つの前記光入出射穴の隅に一括して拘束されていてもよい。
また、本発明は、前記光ファイバ接続部品と、前記光ファイバ接続部材に形成されたガイド穴に挿入されたテープ状光ファイバと、を備えたことを特徴とするテープ状光ファイバ用の光モジュールである。
In the tape-shaped optical fiber, the coating layer at the tip located on the other end side of the ferrule is removed, and each optical fiber constituting the tape-shaped optical fiber is separated at the tip, and the tape-like optical fiber is separated. The position of each core of the optical fiber may be constrained collectively at one corner of the light incident / exit hole.
The present invention also includes an optical module for a tape-shaped optical fiber , comprising: the optical fiber connection component; and a tape-shaped optical fiber inserted into a guide hole formed in the optical fiber connection member. It is.
本発明によれば、フェルールの一端面の所定位置に光ファイバの端面を容易、かつ再現性良く配置することができる光ファイバ接続部品及びそれを用いた光モジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical fiber connection component which can arrange | position the end surface of an optical fiber easily and with sufficient reproducibility in the predetermined position of the one end surface of a ferrule, and an optical module using the same can be provided.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光ファイバ接続部品を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図、(d)は立体図、(e)は下面図である。 FIG. 1 is a view showing an optical fiber connecting part according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a side view, and (d) is a side view. A three-dimensional view, (e) is a bottom view.
図1に示すように、第1の実施の形態に係る光ファイバ接続部品1は、フェルール3と、フェルール3の一端側から他端側の端面(底面)2まで貫通するように形成され、フェルール3の一端側から挿入した光ファイバをフェルール3の他端側の端面2までガイドするガイド穴とを備える光ファイバ接続部品1である。
As shown in FIG. 1, the optical
フェルール3の内部に形成されたガイド穴4は、フェルール3の一端側に設けられて光ファイバをフェルール3の内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴6と、フェルール3の他端側に光ファイバ挿入穴6よりも小さい内径を有して設けられ、フェルール3の他端側の端面2にて光を入出射する光入出射穴5と、光ファイバ挿入穴6と光入出射穴5との間に設けられ、その内径が光ファイバ挿入穴6から光入出射穴5にかけて、徐々に小さくなるように形状変化した形状変化穴7と、が連通して形成されてなる。
A
そして、形状変化穴7は、図1(b)に示すように、光入出射穴5の中心軸が光ファイバ挿入穴6の中心軸に対して光ファイバを拘束させる方向(拘束方向)にずれて位置するように、形状が変化している。つまり、光ファイバ接続部品1においては、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴6の中心位置8と、光ファイバの光をフェルール3外部へ入出射する光入出射穴5の中心位置9とをずらしたものである。また、形状変化穴7は、光入出射穴5の中心軸が光ファイバ挿入穴6の中心軸に対して垂直方向にずれて位置するように、形状が変化していてもよい。また、形状変化穴7は、図1(b)〜(d)に示すように、その内面の光ファイバの挿入方向に対する傾斜角が周方向で異なるように形成されていることが好ましい。
Then, as shown in FIG. 1B, the
また、形状変化穴7は、光入出射穴5と光ファイバ挿入穴6とを緩やかに接続するためのものである。この形状変化穴7を設けない場合、光入出射穴5と光ファイバ挿入穴6の大きさが異なるために、ガイド穴4内で段差が生じる。ガイド穴4に段差が生じると、光ファイバをガイド穴4に挿入したときに光ファイバの先端が段差に引っかかって光ファイバを光入出射穴5まで挿入するのが困難になってしまう。つまり、形状変化穴7は、光ファイバをガイド穴4に挿入しやすくするためのものである。
The
なお、フェルール3の他端側の底面(光入出射端面)2には、例えば、図25等で示した従来のフェルール、或いは図示しない基板上に設けられた光素子へ接続させるものである。基板との接続の際には、例えば、レンズベースなどの部材を介して接続することが好ましい。
The bottom face (light incident / exit end face) 2 on the other end side of the
光ファイバ挿入穴6は光ファイバを挿入する一端側(図示上側)に向かって徐々に拡径しており、光ファイバ挿入穴6に光ファイバを挿入しやすいようになっている。
The diameter of the optical
光ファイバ接続部品1に図24の単心光ファイバ244を接合した光モジュール26における単心光ファイバ244の拘束状態を図2,3に示す。
FIGS. 2 and 3 show the restraint state of the single-core
図2,3に示すように、光ファイバ接続部品1に単心光ファイバ244を接合する際には、先ず単心光ファイバ244の被覆(図24(a)の低ヤング率層242と高ヤング率層243)を除去してクラッド241を露出させる。次いで、ガイド穴4に接着材10を充填し、その後、接着材10が充填されたガイド穴4に単心光ファイバ244を挿入する。単心光ファイバ244の挿入後、ガイド穴4に充填された接着材10を硬化させる。その後、フェルール3の底面2を研磨して単心光ファイバ244のコア240とクラッド241の端面を底面2と同一面上に露出させる。以上の工程により、単心光ファイバ244が光ファイバ接続部品1に接合される。
As shown in FIGS. 2 and 3, when the single-core
光ファイバ接続部品1では、光入出射穴5と光ファイバ挿入穴6の中心位置8,9がずれているため、単心光ファイバ244はフェルール3内部で曲がった状態で固定される。つまり、光入出射穴5と光ファイバ挿入穴6の接続部(すなわち形状変化穴7)で単心光ファイバ244が曲げられ、その曲げ応力にて単心光ファイバ244の位置を光入出射穴5のある方向に拘束することができる。
In the optical
以上より、光ファイバ接続部品1によれば、フェルール3の端面2の所定位置に光ファイバの端面を容易、かつ再現性良く配置することができる。
As described above, according to the optical
ただし、被覆を除去した単心光ファイバ244を用いる場合、被覆がないので曲げにより単心光ファイバ244が断線する可能性が危惧される。なぜなら、被覆を除去する際にガラス面にキズがつき、曲げ応力にてキズが進展し断線してしまうからである。特に、図3(c)に示すように、光入出射穴5の内面と接触する単心光ファイバ244のクラッド241の接触点11,12では、ガラスとフェルール3が接触し曲げ応力が集中する。そのため、破断する可能性がさらに高くなる。
However, when the single-core
また、通常の光ファイバである単心光ファイバ244を光ファイバ接続部品1に接合する場合、単心光ファイバ244の1層目の被覆はヤング率が低いため(光ファイバの長手方向に亘って、側圧によるマイクロベンド損失を低減する目的)、2層目の被覆のみを除去することが困難である。
Further, when a single-core
よって、フェルール3の底面2において、光ファイバにおけるガラス部(クラッド部)を露出させることなく、光ファイバを精度よく配列させるため、図4に示すような光ファイバを用いることが好ましい。
Therefore, it is preferable to use an optical fiber as shown in FIG. 4 in order to accurately arrange the optical fibers on the
本発明では、コア13と、コア13の外周に形成されたクラッド14と、クラッド14の外周に形成された高ヤング率層15と、高ヤング率層15の外周に形成された低ヤング率層16と、低ヤング率層16の外周に形成された高ヤング率層17とからなる単心光ファイバ18、又は、コア13と、コア13の外周に形成されたクラッド14と、クラッド14の外周に形成された高ヤング率層15とからなる光ファイバ19を一列に複数本配列後、低ヤング率層20、高ヤング率層21にて順次被覆した複数心光ファイバ(テープ状光ファイバ)22を用いる。
In the present invention, the
高ヤング率層15は、フェルール3の底面2における研磨性やフェルール3内部での曲げ応力による被覆形状の変形防止を考慮して100MPa以上のヤング率を有することが望ましい。
The high Young's
低ヤング率層16,20は、低ヤング率層16,20の被覆除去性、フェルール3内部で光ファイバへ曲げが発生した際の被覆除去部への応力集中緩和、フェルール3外部においての側圧によるマイクロベンド損失低減を目的に、10MPa以下のヤング率を有することが望ましい。
The low Young's modulus layers 16 and 20 are formed by the coating removal property of the low Young's modulus layers 16 and 20, the stress concentration relaxation at the coating removal portion when the optical fiber is bent inside the
高ヤング率層17,21は、光ファイバ構造の形状を保持する目的を有するため、50MPa以上のヤング率を有することが望ましい。 Since the high Young's modulus layers 17 and 21 have the purpose of maintaining the shape of the optical fiber structure, it is desirable to have a Young's modulus of 50 MPa or more.
また、最外層の被覆層(すなわち高ヤング率層17又は高ヤング率層21)、または、これらの被覆層全てが難燃性を有していることがさらに望ましい。
It is further desirable that the outermost coating layer (that is, the high Young's
このような構造の光ファイバ(ここでは一例として単心光ファイバ18)を用いる際は、先端の高ヤング率層15以外の被覆層を除去した後、光ファイバ接続部品1に挿入することにより、図5に示すように、フェルール3内部で光ファイバのガラス部を露出せずに、フェルール3の底面2において光ファイバの設置位置を拘束することができる。このとき、図6に示すように、1層目の被覆(高ヤング率層15)により単心光ファイバ18のガラス部が直接フェルール3と接触することを防止できる。また、2層目の被覆(低ヤング率層16)、3層目の被覆(高ヤング率層17)を除去した局所曲げ部23では、曲げによる応力が集中するが、2層目の被覆が低ヤング率であるため、応力集中を緩和することが可能である。
When using an optical fiber having such a structure (here, a single-core
本発明の光ファイバ接続部品1において、光ファイバがフェルール3内部で拘束される条件は、図7に示すように、L1>L4且つL2>L3となる。ここで、L1,L2,L3,L4は、図7の構造の場合、以下のようになる。
In the optical
L1:最外被覆面(高ヤング率層17)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最大距離
L2:最外被覆面(高ヤング率層17)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最小距離
L3:図中X軸方向上の光ファイバ挿入穴6面と光入出射穴5面の最短距離
L4:L3+光入出射穴5寸法
この条件を満たすことで、光ファイバがフェルール3内部で拘束される。
L1: Maximum distance between the outermost coated surface (high Young's modulus layer 17) and the first coated surface (high Young's modulus layer 15) L2: The outermost coated surface (high Young's modulus layer 17) and the first coated surface (high Minimum distance of Young's modulus layer 15) L3: Shortest distance between the optical
ここで、図中Y軸方向における光ファイバ挿入穴6と光入出射穴5の間は、上述したように、光ファイバ挿入穴6より単心光ファイバ18を挿入するとき、2層目の被覆(低ヤング率層16)と3層目の被覆(高ヤング率層17)を除去した単心光ファイバ18を光ファイバ挿入穴6へ挿入しやすくするために緩やかに形状が変化していることが望ましい。
Here, when the single-core
また、第1の実施の形態に係る光ファイバ接続部品1の構造は、図8,9に示すように、ガイド穴4の端面と対向するフェルール3の底面2上に一体形成されたレンズ24を有する構造においても適用可能である。このとき、フェルール3の材質は、光を透過する材料、例えばウルテム等の材料が好ましい。また、フェルール3と光ファイバ25(単心光ファイバ18,244や複数心光ファイバ22,246)の固定には、熱硬化性樹脂やUV硬化性樹脂を用いることができる。UV硬化性樹脂を用いる場合には、フェルール3の材料は、UV光を透過する材料、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)であることが望ましい。これは、フェルール3がUVを透過しないとUV硬化性樹脂を硬化させることができないからである。特に、難燃性の観点からは、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、PPS樹脂が好ましい。
Moreover, the structure of the optical
以上要するに、第1の実施の形態に係る光ファイバ接続部品1によれば、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴6の中心位置8と、光ファイバの光をフェルール3外部へ入出射する光入出射穴5の中心位置9とがずれているため、フェルール3内部で光ファイバに強制的に曲げを発生させ、フェルール3の底面2において光入出射穴5の一定位置に光ファイバ端面を拘束して設置することができる。このように、光ファイバ端面を一定位置に拘束して設置することができるので、光入出射穴5の大きさに依存せず、再現性よく光モジュールを製造することができる。そのため、製造歩留を向上でき、製造コストの低減にも貢献することができる。
In short, according to the optical
次に、第2の実施の形態に係る光ファイバ接続部品を説明する。 Next, an optical fiber connecting component according to the second embodiment will be described.
図10に示すように、第2の実施の形態に係る光ファイバ接続部品30は、複数心光ファイバ(テープ状光ファイバ)22をコネクタ化するためのものである。
As shown in FIG. 10, the optical
第2の実施形態に係る光ファイバ接続部品30は、第1の実施の形態に係る光ファイバ接続部品1と同様に、フェルール32と、このフェルール32の一端側(図示上側)から他端側の端面(底面)31まで貫通するように形成され、フェルール32の一端側から挿入したテープ状光ファイバをフェルール32の他端側の端面31までガイドするガイド穴33とを備える。
Similar to the optical
また、フェルール32の内部に形成されたガイド穴33は、フェルール32の一端側に設けられてテープ状光ファイバをフェルール32の内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴36と、フェルール32の他端側に光ファイバ挿入穴36よりも小さい内径を有して設けられ、フェルール32の他端側の端面31にて光を入出射する光入出射穴34と、光ファイバ挿入穴36と光入出射穴34との間に設けられ、その内径が光ファイバ挿入穴36から光入出射穴34にかけて、徐々に小さくなるように形状変化した形状変化穴35と、が連通して形成されてなる。
A
そして、形状変化穴35は、図10(a)に示すように、光入出射穴34の中心軸が光ファイバ挿入穴36の中心軸に対してテープ状光ファイバを拘束させる方向(拘束方向)にずれて位置するように、形状が変化している。
As shown in FIG. 10A, the
より具体的には、図示しない基板に対して水平な底面31を有するフェルール32と、フェルール32に形成されテープ状光ファイバ22を配置させるガイド穴33とを備え、テープ状光ファイバ22の端面を基板上のアレイ状光素子へ接続させるものである。
More specifically, it includes a
ガイド穴33は、テープ状光ファイバ22からの入出射光をアレイ状光素子へ入出射させるべく、テープ状光ファイバ22の端面を基板と対向するフェルール32の底面31においてアレイ状光素子に対向させて保持する断面四角形状の光入出射穴34と、光入出射穴34よりも大きく形成されると共に光入出射穴34の中心位置とずらして形成され、テープ状光ファイバ22の挿入をガイドする下端の開口部35が断面四角形状に形成された光ファイバ挿入穴36と、光ファイバ挿入穴36から挿入されたテープ状光ファイバ22を光入出射穴34に緩やかにガイドする形状変化穴35とを備える。
The
すなわち、光ファイバ接続部品30は、図1の光ファイバ接続部品1と同様に、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴36の中心位置38を、光ファイバの光をフェルール32外部へ入出射する光入出射穴34の中心位置39からテープ状光ファイバ22の厚さ方向と幅方向にずらしたものである。
That is, the optical
また、形状変化穴35は、光ファイバ接続部品1と同様に、光入出射穴34の中心軸が光ファイバ挿入穴36の中心軸に対してガイド穴33に挿入したテープ状光ファイバを拘束させる方向(拘束方向)にずれて位置するように形状変化されていることが好ましい。また、形状変化穴35は、図10(a)〜(d)に示すように、その内面の傾斜角がテープ状光ファイバの挿入方向に対して周方向で異なるように形成されていることが好ましい。
Similarly to the optical
光ファイバ接続部品30に図4(b)のテープ状光ファイバ22を接合した光モジュール40を図11に、その断面構造を図12に示す。
FIG. 11 shows an
このように、光ファイバ挿入穴36と光入出射穴34の中心をずらすことにより、テープ状光ファイバ22の先端の低ヤング率層20、高ヤング率層21を除去し、これを光ファイバ接続部品30のガイド穴33に挿入すると、フェルール32内部でテープ状光ファイバ22に曲げが発生し、フェルール32の底面31においてテープ状光ファイバ22の各コア13の位置を光入出射穴34の隅に拘束し、高精度にテープ状光ファイバ22の各コア13を配列することができる。
In this way, by shifting the centers of the optical
ここで、テープ状光ファイバ22がX軸方向、Y軸方向共にフェルール3内部で拘束される条件は、図12に示すように、L1X>L4X、且つL2X>L3X、且つL1Y>L4Y、且つL2Y>L3Yとなる。
Here, the conditions in which the tape-shaped
ここで、L1X,L2X,L3X,L4X、及びL1Y,L2Y,L3Y,L4Yは、図12の構造の場合、以下のようになる。 Here, L1X, L2X, L3X, L4X, and L1Y, L2Y, L3Y, L4Y are as follows in the structure of FIG.
L1X:図12のX軸方向において、最外被覆面(高ヤング率層21)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最大距離
L2X:図12のX軸方向において、最外被覆面(高ヤング率層21)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最小距離
L3X:図12のX軸方向において、光ファイバ挿入穴36面と光入出射穴34面の最短距離
L4X:図12のX軸方向において、L3X+光入出射穴34寸法
L1Y:図12のY軸方向において、最外被覆面(高ヤング率層21)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最大距離
L2Y:図12のY軸方向において、最外被覆面(高ヤング率層21)と1層目被覆面(高ヤング率層15)の最小距離
L3Y:図12のY軸方向において、光ファイバ挿入穴36面と光入出射穴34面の最短距離
L4Y:図12のY軸方向において、L3X+光入出射穴34寸法
この条件を満たすことで、光ファイバがフェルール32内部で拘束される。
L1X: Maximum distance between the outermost coated surface (high Young's modulus layer 21) and the first layer coated surface (high Young's modulus layer 15) in the X-axis direction of FIG. 12 L2X: Outermost coating in the X-axis direction of FIG. Minimum distance between the surface (high Young's modulus layer 21) and the first coated surface (high Young's modulus layer 15) L3X: the shortest distance between the optical
第2の実施の形態に係る光ファイバ接続部品30によれば、光ファイバ接続部品1と同様に、フェルール32の底面31において光入出射穴34の一定位置に光ファイバ端面を拘束して設置することができる。このように、光ファイバ端面を一定位置に拘束して設置することができるので、光入出射穴34の大きさに依存せず、再現性よく光モジュールを製造することができる。そのため、光モジュールの製造歩留を向上でき、製造コストの低減にも貢献することができる。
According to the optical
次に、第3の実施の形態に係る光ファイバ接続部品を説明する。 Next, an optical fiber connecting component according to the third embodiment will be described.
第3の実施の形態に係る光ファイバ接続部品50は、図13に示すように、図示しない基板に対して水平な底面51を有するフェルール52に4つのガイド穴33を形成したものであり、4セットのテープ状光ファイバ22を一括して基板上のアレイ状光素子にそれぞれ接続するものである。
As shown in FIG. 13, the optical
この光ファイバ接続部品50の各ガイド穴33にテープ状光ファイバ22を接合した光モジュール53を図14に示す。
FIG. 14 shows an
図14に示すように、光ファイバ接続部品50にテープ状光ファイバ22を接合することにより、16本のコア13の配列は、底面51の光入出射穴34の大きさに依存せず、コア13を拘束する光入出射穴34の頂点位置54(図13参照)のみを精度よく作成することで高精度にコア13を配列することができる。ここで、底面51に現れる各単心光ファイバ(コア13、クラッド14、高ヤング率層15)の高ヤング率層15の外径をコア13を配列するピッチと同径にすることで、底面51において、さらに精度よくコア13を配列することができる。
As shown in FIG. 14, by bonding the tape-shaped
次に、第4の形態に係る光ファイバ接続部品を説明する。 Next, an optical fiber connecting component according to the fourth embodiment will be described.
第4の形態に係る光ファイバ接続部品60は、図15に示すように、光ファイバ接続部品30において、光ファイバ挿入穴36が、挿入される光ファイバ(テープ状光ファイバ)を垂直にガイドする垂直面61と、この垂直面61に対向する面であって、光入出射穴34からフェルール62の一端側(図示上側)かけて円弧状に形成された円弧面63とを有するように形成されたものである。
As shown in FIG. 15, in the optical
垂直面61は、テープ状光ファイバ22をガイド穴64に挿入する際のテープ状光ファイバ22の厚さ方向をガイドする機能を有し、円弧面63は、テープ状光ファイバ22をガイド穴64に挿入した後、テープ状光ファイバ22を屈曲(例えば、略90度に屈曲)させて配置させる機能を有するものである。
The
この光ファイバ接続部品60のガイド穴64に、円弧面63に沿うようにテープ状光ファイバ22を接合した光モジュール65を図16に、その断面構造を図17に示す。
FIG. 16 shows an
図16,17に示すように、フェルール62の光入出射方向(底面66と垂直な方向)と垂直にテープ状光ファイバ22を取り出す場合においても、フェルール62の底面66における各コア13の設置位置を拘束することができる。
As shown in FIGS. 16 and 17, even when the tape-like
また、光ファイバ接続部品60では、図18に示すように、ガイド穴64に、垂直面61に沿うようにテープ状光ファイバ22を接合することで、図10〜14の光ファイバ接続部品30,50と同様に、フェルール62の光入出射方向と平行にテープ状光ファイバ22を取り出すこともできる。
Further, in the optical
次に、第5の実施の形態に係る光ファイバ接続部品を説明する。 Next, an optical fiber connecting component according to a fifth embodiment will be described.
図19に示すように、第5の実施の形態に係る光ファイバ接続部品70は、図示しない基板に対して水平な底面71を有するフェルール72に4つのガイド穴64を形成したものであり、4セットのテープ状光ファイバ22を一括して基板上のアレイ状光素子にそれぞれ接続するものである。
As shown in FIG. 19, an optical
フェルール72には、アレイ状光素子が実装された基板や同様の光ファイバ接続部品(フェルール)との嵌合(接合及び位置合わせ)を考慮した穴73や、図20に示すようなピン74が形成されているとよい。
The
光ファイバ接続部品70へのテープ状光ファイバ22の接合例を図21〜23に示す。
Examples of joining the tape-like
図21に示すように、テープ状光ファイバ22×4セット全てを光入出射方向と平行に取り出すようにしてもよいし、図22に示すように、テープ状光ファイバ22×4セット全てを光入出射方向と垂直に取り出すようにしてもよいし、図23に示すように、テープ状光ファイバ22×2セットを光入出射方向と垂直に、残りの2セットを平行に取り出すようにしてもよい。
As shown in FIG. 21, all the tape-shaped
本発明は上述の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 光ファイバ接続部品
2 底面
3 フェルール
4 ガイド穴
5 光入出射穴
6 光ファイバ挿入穴
7 形状変化穴
1 Optical
Claims (9)
前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入したテープ状光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴と、
を備える光ファイバ接続部品であって、
前記ガイド穴は、
前記フェルールの一端側に形成され、前記テープ状光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、
前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための断面四角形状の光入出射穴と、
前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、
からなり、
前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記テープ状光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように形状が変化しており、且つその内面の前記テープ状光ファイバの挿入方向に対する傾斜角が周方向で異なっており、
前記光ファイバ挿入穴の中心位置は、前記光入出射穴の中心位置から前記テープ状光ファイバの厚さ方向と幅方向とにずれていることを特徴とするテープ状光ファイバ用の光ファイバ接続部品。 Ferrules,
A guide hole that is formed so as to penetrate from one end side of the ferrule to the end face on the other end side, and guides the tape-like optical fiber inserted from one end side of the ferrule to the end face on the other end side of the ferrule;
An optical fiber connecting component comprising:
The guide hole is
An optical fiber insertion hole formed on one end side of the ferrule, for inserting the tape-like optical fiber into the ferrule;
A light incident / exit hole having a quadrangular cross section for entering and exiting light at an end surface on the other end side of the ferrule, formed on the other end side of the ferrule and having an inner diameter smaller than the optical fiber insertion hole;
It is arranged between the optical fiber insertion hole and the light incident / exit hole, and its shape changes so that its inner diameter gradually decreases toward the light incident / exit hole, and the optical fiber insertion hole and the light A shape change hole that communicates with the input and output holes;
Consists of
The shape changing hole is changed in shape so that the central axis of the light incident / exit hole is shifted in a direction of restraining the tape-shaped optical fiber with respect to the central axis of the optical fiber insertion hole, and The inclination angle of the inner surface with respect to the insertion direction of the tape-shaped optical fiber is different in the circumferential direction,
An optical fiber connection for a tape-shaped optical fiber, wherein a center position of the optical fiber insertion hole is shifted from a center position of the light incident / exit hole in a thickness direction and a width direction of the tape-shaped optical fiber. parts.
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